煤化工闪蒸、洗涤等装置中常用的黑水调节(或控制)角阀技术,主要面临高温、高压差、高腐蚀性、流体高含固量等工艺特点的挑战。以下是对这些技术的一些分析:
1. **黑水调节阀的重要性**:
黑水调节阀在煤化工中扮演着关键角色,尤其是在煤气化装置中,它们确保闪蒸系统的稳定运行。黑水角阀是煤气化过程中,从气化炉底部和洗涤塔进入高压闪蒸罐,以及从高压闪蒸罐底部到真空闪蒸罐这一过程中所要用到的对黑水介质的压力、流量进行控制的调节阀。
2. **技术挑战**:
- **介质特性**:黑水介质中含有较高硬度及含量的固态颗粒、腐蚀性组分,对调节阀耐腐蚀、抗冲刷性能及整体寿命要求越来越高。
- **高压差和闪蒸**:黑水角阀在高压差、腐蚀、闪蒸工况下运行,普通的阀门使用寿命普遍偏低。
- **冲蚀磨损**:黑水角阀长期在高温高压等严苛工况条件下运行,介质内含有大量的煤粉煤渣以及残余催化剂,会对阀门内部组件产生冲击磨损。
3. **技术改进**:
- **国产化**:宁夏能化公司通过技术攻关,对角型阀介质流量系数进行重新计算优化,并对阀门元件部分材质、尺寸、内部设计进行了优化,以提升角型调节阀整体性能。
- **结构优化**:通过延长角阀筒体长度、选择适当的筒体直径与进口尺寸、在角阀筒体底盖内面贴附耐冲刷衬板等措施,以提高阀门的耐腐蚀抗冲刷性能,延长平均无故障周期和整体寿命。
- **材料选择**:使用特殊碳化钨整体烧结作为内件材料,以提高耐磨损和耐腐蚀性能。
4. **技术参数**:
- **公称通径**:变径进口10in(250mm),出口28in(700mm)等。
- **公称压力**:ANSI900LB。
- **工作介质**:黑水、渣水、灰水等。
- **流量特性**:等百分比。
- **泄漏等级**:ANSIB104IV。
- **可调比**:50。
- **工作温度**:200-425°C。
5. **应用效果**:
国产黑水角阀已有三年工业生产应用实践,成功将煤化工高压闪蒸角型调节阀寿命从9个月延长为2年,优于同类进口产品性能,取得了可观的经济社会效益。
综上所述,煤化工闪蒸、洗涤等装置中黑水调节角阀的技术关键在于提高其耐腐蚀、抗冲刷性能,以及优化结构设计,以适应严苛的工况条件,延长阀门的使用寿命,并提高整个系统的运行效率和稳定性。